নবম শ্রেণী জীবনবিজ্ঞান – জৈবনিক প্রক্রিয়া – উদ্ভিদ শারীরবিদ্যা – জল, খনিজ পদার্থ, খাদ্য ও গ্যাসের পরিবহণ – রচনাধর্মী প্রশ্ন ও উত্তর

এই আর্টিকলে আমরা নবম শ্রেণীর জীবন বিজ্ঞানের তৃতীয় অধ্যায় ‘জৈবনিক প্রক্রিয়া’ -এর উপবিভাগ ‘উদ্ভিদ শারীরবিদ্যা’ -এর অন্তর্গত ‘জল, খনিজ পদার্থ, খাদ্য ও গ্যাসের পরিবহণ’ অংশের গুরুত্বপূর্ণ রচনাধর্মী প্রশ্ন ও উত্তর নিয়ে আলোচনা করব। পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদ (WBBSE) -এর সিলেবাস অনুযায়ী আসন্ন ইউনিট টেস্ট বা স্কুল পরীক্ষার প্রস্তুতির জন্য এই প্রশ্নগুলো অত্যন্ত জরুরি।

ব্যাপন কাকে বলে? ব্যাপনের বৈশিষ্ট্যগুলি লেখো।

ব্যাপন (Diffusion) – যে ভৌত প্রক্রিয়ায় কোনো পদার্থের অণুগুলি তাদের নিজস্ব গতিশক্তির প্রভাবে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বেশি ঘনত্বযুক্ত স্থান থেকে কম ঘনত্বযুক্ত স্থানে সঞ্চারিত হয়ে সমঘনত্বযুক্ত অবস্থার সৃষ্টি করে, তাকে ব্যাপন (Diffusion) বলে।

ব্যাপনের বৈশিষ্ট্যসমূহ –

• যে-কোনো পদার্থের (কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়) অণুসমূহ নিজস্ব গতিশক্তির প্রভাবে ব্যাপন ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে।
• ব্যাপন ক্রিয়ার জন্য বিপাকীয় শক্তির প্রয়োজন হয় না। এ কারণে ব্যাপন একপ্রকার নিষ্ক্রিয় ভৌত প্রক্রিয়া।
• ব্যাপনে অংশগ্রহণকারী পদার্থের অণুগুলি যে চাপ সৃষ্টি করে উচ্চ ঘনত্ব থেকে নিম্ন ঘনত্বের স্থানে সঞ্চারিত হয়, তাকে ব্যাপন চাপ (Diffusion pressure) বলে।
• ব্যাপন ক্রিয়া সম বা বিষম প্রকৃতির পদার্থের মধ্যে ঘটতে পারে।
• দুটি পদার্থের মধ্যে ঘনত্বের সমতা না আসা পর্যন্ত ব্যাপন প্রক্রিয়াটি ঘটে।

উদ্ভিদদেহে কোশ থেকে কোশে পরিবহণে ব্যাপনের ভূমিকা ব্যাখ্যা করো।

উদ্ভিদদেহে পরিবহণে ব্যাপনের গুরুত্ব –

• গ্যাসীয় পদার্থের আদানপ্রদান – ব্যাপন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উদ্ভিদদেহে O₂ ও CO₂ গ্যাসের আদানপ্রদান ঘটে এবং কলাকোশে এদের চলাচল ঘটে।
• বাষ্পমোচন – উদ্ভিদের পত্ররন্ধ্রের মাধ্যমে জলীয় বাষ্পের নির্গমনে ব্যাপন প্রক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
• খাদ্য পরিবহণ – পাতায় উৎপন্ন খাদ্য জলে দ্রবীভূত অবস্থায় ব্যাপন ক্রিয়ার সাহায্যে ফ্লোয়েম কলার মাধ্যমে উদ্ভিদের সমস্ত কলাকোশে পরিবাহিত হয়।
• খনিজ লবণ শোষণ – ব্যাপন ক্রিয়ার সাহায্যে উদ্ভিদ মাটি থেকে খনিজ লবণ সংগ্রহ করে।
• বর্জ্যপদার্থের অপসারণ – উদ্ভিদকোশে উৎপন্ন বর্জ্যপদার্থগুলি ব্যাপন ক্রিয়ার সাহায্যেই কোশ থেকে অপসারিত হয়।
• হরমোন পরিবহণ – উদ্ভিদদেহে হরমোন পরিবহণ ব্যাপন ক্রিয়ার ওপর নির্ভরশীল।
• আয়ন পরিবহণ – ব্যাপনের মাধ্যমে কোশের প্রোটোপ্লাজমে পদার্থের অণু ও আয়নগুলি ছড়িয়ে পড়ে।
• ফুলের গন্ধ বিস্তার – সুগন্ধি ফুলের গন্ধযুক্ত রাসায়নিক পদার্থগুলি ব্যাপন প্রক্রিয়ায় বাতাসে ছড়িয়ে পড়ে।

অভিস্রবণ কাকে বলে? অভিস্রবণের বৈশিষ্ট্যগুলি লেখো।

অভিস্রবণ (Osmosis) – যে বিশেষ ভৌত প্রক্রিয়ায় অর্ধভেদ্য পর্দা দ্বারা পৃথকীকৃত দুটি সমপ্রকৃতির কিন্তু ভিন্ন ঘনত্বযুক্ত দ্রবণ পাশাপাশি অবস্থানকালে লঘু ঘনত্বযুক্ত দ্রবণ থেকে দ্রাবক অণু অর্ধভেদ্য পর্দা ভেদ করে বেশি ঘনত্বযুক্ত দ্রবণে সঞ্চারিত হয় এবং দুটি দ্রবণ সমঘনত্বে উপনীত হয়, তাকে অভিস্রবণ (Osmosis) বলে।

অভিস্রবণের বৈশিষ্ট্য –

• অভিস্রবণ প্রক্রিয়া সর্বদা অর্ধভেদ্য পর্দার উপস্থিতিতে ঘটে।
• অভিস্রবণ প্রক্রিয়া কেবলমাত্র দ্রবণের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।
• দুটি দ্রবণ অবশ্যই সমপ্রকৃতির হবে।
• অর্ধভেদ্য পর্দা ভেদ করে কেবলমাত্র দ্রাবক অণুই স্বতঃস্ফূর্তভাবে চলাচল করতে পারে।
• এই প্রক্রিয়ায় কোনো বিপাকীয় শক্তি খরচ হয় না।

উদ্ভিদদেহে অভিস্রবণের গুরুত্বগুলি আলোচনা করো।

উদ্ভিদদেহে অভিস্রবণের ভূমিকা –

• উদ্ভিদদেহে জলের অনুপ্রবেশ – অন্তঃঅভিস্রবণ বা এন্ডোঅসমোসিস প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদদেহে মাটি থেকে কৈশিক জল ও খনিজ লবণের অনুপ্রবেশ ঘটে।
• মূলে জলের পরিবহণ – মূলের কর্টেক্স ও অন্তত্ত্বক অঞ্চলে কোশান্তর অভিস্রবণের মাধ্যমে জলের পরিবহণ ঘটে।
• রসের উৎস্রোত – জাইলেম বাহিকা দিয়ে রসের ঊর্ধ্বমুখী পরিবহণে অভিস্রবণ প্রক্রিয়া পরোক্ষভাবে সাহায্য করে।
• পত্ররন্ধ্রের খোলা ও বন্ধ হওয়া – উদ্ভিদদেহের পত্ররন্ধ্রের খোলা ও বন্ধ হওয়া অভিস্রবণ প্রক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
• মূলের বৃদ্ধি – মূলাগ্রের কোশে রসস্ফীতি চাপ মূলকে মাটি ভেদ করে বৃদ্ধি পেতে সাহায্য করে।
• উদ্ভিদ অঙ্গের চলন – রসস্ফীতি উদ্ভিদ অঙ্গের চলন যেমন – ফোটোন্যাস্টি ও সিসমোন্যাস্টিতে সাহায্য করে।
• ফুলের প্রস্ফুটন – ফুলের পাপড়ির খুলে যাওয়া ও বন্ধ হওয়া অভিস্রবণ প্রক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

সক্রিয় পরিবহণ কাকে বলে? সক্রিয় পরিবহণ পদ্ধতি সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত ধারণা দাও।

সক্রিয় পরিবহণ – যে পদ্ধতিতে কোনো বাহক অণুর ওপর নির্ভর করে নির্দিষ্ট দ্রাব অণু ATP শক্তির সাহায্যে কোশপর্দার মধ্য দিয়ে নিম্ন ঘনত্বযুক্ত স্থান থেকে উচ্চ ঘনত্বযুক্ত স্থানের দিকে চলাচল করে, তাকে সক্রিয় পরিবহণ বলে।

সক্রিয় পরিবহণ পদ্ধতি –

• দ্রাবের অণু নিম্ন ঘনত্ব থেকে উচ্চ ঘনত্বের দিকে কোশপর্দার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।
• অণু বা আয়ন ঘনত্ব নতিমাত্রার বিপক্ষে চলাচল করে কোশে প্রবেশ করে। তাই এটি একটি ঊর্ধ্বমুখী প্রক্রিয়া এবং এই প্রক্রিয়ায় ATP অণুর শক্তি ব্যবহৃত হয়।
• প্রক্রিয়াটিতে ATP অণু বাহক প্রোটিনের (pump) সংলগ্ন হয় এবং বাহক অণু বা পাম্পের গঠনের পরিবর্তন ঘটে।
• তখন প্লাজমা পর্দায় উপস্থিত দ্রাব অণু বাহক অণুতে সংযুক্ত হয় এবং কোশপর্দা অতিক্রম করে উচ্চ ঘনত্বযুক্ত স্থানে প্রবেশ করে।
• এই প্রক্রিয়ায় ATP-এর শক্তি ব্যবহৃত হয় এবং ATP অণুর ভাঙন ঘটে। ATP অণু ADP ও অজৈব ফসফেট (Pi)-এ মুক্ত হয়।

উদাহরণ – সোডিয়াম-পটাশিয়াম ATP-এজ পাম্প (Na⁺ – K⁺ ATPase Pump) – এই পাম্পের সাহায্যে সোডিয়াম আয়ন (Na⁺) ও পটাশিয়াম আয়ন (K⁺) কোশপর্দা অতিক্রম করে বিপরীত দিকে চলাচল করে। ও অণু Na⁺ কোশপর্দার মধ্য দিয়ে বাইরে গেলে, 2 অণু K⁺ সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করে।

উদ্ভিদদেহে জল শোষণ ও পরিবহণ পদ্ধতিটি কীভাবে ঘটে তা সংক্ষেপে আলোচনা করো।

উদ্ভিদদেহে জলাশাষণ – উদ্ভিদ মূলরোমের সাহায্যে মাটি থেকে অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় জল শোষণ করে। কোশরসের ঘনত্ব মাটির কৈশিক জলের ঘনত্ব অপেক্ষা বেশি হওয়ায় জল নিষ্ক্রিয় পদ্ধতিতে ঘনত্ব নতিমাত্রা (Concentration gradient) -এর সাপেক্ষে মূলরোম কোশে প্রবেশ করে। জলের এই নিষ্ক্রিয় শোষণে বাষ্পমোচন টান সাহায্য করে।

উদ্ভিদদেহে জলের পরিবহণ –

মূলরোম দ্বারা জল শোষণ – মূলরোম দ্বারা শোষিত জল মূলের কর্টেক্স অঞ্চল থেকে জাইলেম বাহিকায় তিনটি উপায়ে পৌঁছায় –

• অ্যাপোপ্লাস্ট পথ – সংলগ্ন কোশের কোশপ্রাচীর এবং কোশান্তর স্থানের মধ্য দিয়ে জলের পরিবহণ ঘটে। এই প্রকার জল পরিবহণে জল কখনোই কোশপর্দা স্পর্শ করে না।
• সিমপ্লাস্ট পথ – প্লাজমোডেসমাটার মাধ্যমে সংলগ্ন কোশের মধ্যে দিয়ে জলের পরিবহণ ঘটে।
• ভ্যাকুওলার পথ – কোশান্তর অভিস্রবণের মাধ্যমে সংলগ্ন কোশের কোশপর্দা ও টোনোপ্লাস্টের মধ্যে দিয়ে জল পরিবহণ ঘটে।

উপরিউক্ত তিনটি পদ্ধতির মধ্যে অ্যাপোপ্লাস্ট পথ দিয়ে সর্বাধিক পরিমাণ জলের পরিবহণ ঘটে, যা বাষ্পমোচনে সাহায্য করে এবং ভ্যাকুওলার পথ দিয়ে খুব সামান্য পরিমাণ জলের পরিবহণ ঘটে।

জাইলেম বাহিকা থেকে পাতায় জলের পরিবহণ – মূলজচাপ, সমসংযোগ ও অসমসংযোগ বল এবং বাষ্পমোচন টানের প্রভাবে জাইলেম বাহিকা দিয়ে অভিকর্যের বিপরীতে রস বা স্যাপ ঊর্ধ্বমুখে পাতায় পৌঁছায়। একে রসের উৎস্রোত বলে।

রসের উৎস্রোত কাকে বলে? রসের উৎস্রোতের বলগুলি সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত ধারণা দাও।

রসের উৎস্রোত (Ascent of Sap) – যে দ্বারা শোষিত জল এবং জলে দ্রবীভূত খনিজ লবণ অভিকর্ষের বিপরীতে জাইলেম বাহিকার মাধ্যমে হয়ে পাতায় পৌঁছায়, তাকে রসের উৎস্রোত বলে।

রসের উৎস্রোতের জন্য দায়ী বল (Force) সমূহ –

• জাইলেম বাহিকা ও ট্র্যাকিডের ল্যারিটি – জাইলেম বাহিকা ও ট্র্যাকিড সূক্ষ্ম ক্যাপিলারিরূপে অবস্থান ক্যাপিলারি ‘ক্যাপিলারি বল’ সৃষ্টি করে যা আংশিকভাবে সাহায্য করে।
• মূলজ চাপ (Root Pressure) – কোশান্তর অভিস্রবণের মাধ্যমে জল প্রবেশের ফলে মূলের কর্টেক্স অঞ্চলের কোশে রসস্ফীতিজনিত যে চাপ সৃষ্টি হয়, তাকে মূলজ চাপ বলে। মূলজ চাপের প্রভাবে জল জাইলেম বাহিকার মধ্যে দিয়ে ঊর্ধ্বমুখে বাহিত হয়।
• সমসংযোগ বল (Cohesive Force) – জলের অণুগুলির মধ্যে বর্তমান সমসংযোগ বল রসের উৎস্রোতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই দুই টান জল অণুস্তম্ভকে ভাঙতে দেয় না।
• অসমসংযোগ বল (Adhesive Force) – জল অণু ও জাইলেম বাহিকার প্রাচীরতলের সেলুলোজ অণুর মধ্যে বর্তমান অ্যাডহেশন বল বা অসমসংযোগ বল রসের উৎস্রোতে সাহায্য করে।
• বাষ্পমোচন টান (Transpiration Pull) – পাতায় বাষ্পমোচনের ফলে বাষ্পমোচন টান তৈরি হয়, যা মূল পর্যন্ত প্রসারিত হয়। এই টানের প্রভাবে জাইলেম বাহিকাস্থিত জলস্তম্ভে শোষণচাপ সৃষ্টি হয়। ফলে জাইলেম বাহিকার মধ্যে দিয়ে রসের ঊর্ধ্বমুখী পরিবহণ বা রসের উৎস্রোত ঘটে।

রসের উৎস্রোত সম্পর্কিত ডিক্সন ও জলির মতবাদটি ব্যাখ্যা করো।

রসের উৎস্রোতে ডিক্সন ও জলির মতবাদ – যে বিশেষ প্রক্রিয়ায় মূলরোম দ্বারা শোষিত খনিজ লবণ ও জল অভিকর্ষের বিপরীতে জাইলেম বাহিকার (ট্র্যাকিড ও ট্র্যাকিয়া) মাধ্যমে বাহিত হয়ে পাতায় পৌঁছায়, তাকে রসের উৎস্রোত বলে।

উদ্ভিদদেহে রসের উৎস্রোত সংক্রান্ত বিজ্ঞানী ডিক্সন ও জলির মতবাদটি (1894 খ্রিষ্টাব্দ) বাষ্পমোচন টান সমসংযোগ মতবাদ (Transpiration Pull Cohesion theory) নামে পরিচিত।

এই মতবাদ অনুসারে রসের উৎস্রোত প্রক্রিয়াটি হল –

• কর্টেক্স অঞ্চলের মূলজ চাপ – কোশান্তর অভিস্রবণের ফলে মূলের কর্টেক্স অঞ্চলে রসস্ফীতিজনিত মূলজ চাপ (Root pressure) সৃষ্টি হয়, ফলে জল জাইলেম বাহিকায় প্রবেশ করে।
• জলের তীব্র সমসংযোগ ও অসমসংযোগ বল – জাইলেম বাহিকার ব্যাস খুব কম হওয়ায় জলের অণুগুলি নিজেদের মধ্যে সমসংযোগ বল (Cohesion force) দ্বারা পরস্পর যুক্ত থাকে এবং মূল থেকে পাতা পর্যন্ত একটি অবিচ্ছিন্ন স্তর গঠন করে। আবার, জলের অণুগুলি বাহিকার প্রাচীরের সেলুলোজ অণুর সঙ্গে অসমসংযোগ (adhesion) টানে আবদ্ধ থাকে। এই টান এত বেশি যে তা জলস্তম্ভকে ভাঙতে দেয় না।
• বাষ্পমোচন টান – বাষ্পমোচনের ফলে পাতার কোশ থেকে জল বাষ্পাকারে বেরিয়ে গেলে জাইলেম বাহিকার জলস্তন্তে টান (Transpiration pull) পড়ে। এই টান মূল পর্যন্ত বিস্তৃত হয়। ফলে মূলে জল অণুর সংযোজন ঘটে এবং রসের উৎস্রোত অব্যাহত থাকে। অর্থাৎ, রস (Sap) অভিকর্ষের বিপরীতে জাইলেম বাহিকার মাধ্যমে ঊর্ধ্বমুখে বাহিত হয়ে পাতায় পৌঁছায়, তাকে রসের উৎস্রোত বলে।

উৎস্রোতের পথ –

উদ্ভিদদেহে রসের উৎস্রোত জাইলেম বাহিকার মাধ্যমে ঘটে পরীক্ষার মাধ্যমে লেখো।

পরীক্ষা –

পরীক্ষা পদ্ধতি –

• একটি কনিক্যাল ফ্লাস্কে ইওসিন মিশ্রিত জল (লাল রঙের) অর্ধেক পূর্ণ করা হল।
• মূলসহ একটি ছোটো দোপাটি চারা কর্কের সাহায্যে ওই ফ্লাস্কে এমনভাবে প্রবেশ করানো হল যাতে করে গাছের মূল সম্পূর্ণভাবে জলে ডুবে থাকে।
• পরীক্ষা ব্যবস্থাটিকে 3-4 ঘণ্টা স্থিরভাবে রেখে দেওয়া হল।

পর্যবেক্ষণ –

• 3-4 ঘণ্টা পরে চারাগাছটির মূল, কাণ্ড এবং পাতার পাতলা ছেদ (Section) তৈরি করা হল।
• পাতলা ছেদগুলিকে অণুবীক্ষণ যন্ত্রে পরীক্ষা করা হল।

সিদ্ধান্ত – ছেদগুলি পরীক্ষা করে বোঝা গেল চারাগাছটির মূলের, কাণ্ডের এবং পাতার জাইলেম বাহিকা লাল রং ধারণ করেছে অর্থাৎ, কনিক্যাল ফ্লাস্ক থেকে চারাগাছটি মূলরোম দ্বারা যে লালজল শোষণ করেছে, তা মূলের এবং কাণ্ডের জাইলেম বাহিকার মাধ্যমে পাতায় পৌঁছেছে।

সংক্ষেপে উদ্ভিদদেহে কীভাবে খাদ্য পরিবহণ ঘটে আলোচনা করো।

উদ্ভিদদেহে খাদ্য পরিবহণ – যে পদ্ধতিতে খাদ্য সংশ্লেষের স্থান (প্রধানত পাতা) থেকে উৎপাদিত শর্করাজাতীয় খাদ্য ফ্লোয়েম কলার মাধ্যমে উদ্ভিদদেহের সর্বত্র পরিবাহিত হয়, তাকে খাদ্য পরিবহণ বলে।

খাদ্য পরিবহণের পথ – বিজ্ঞানী ম্যাসন ও ম্যাসকেল (Masson and Maskel, 1928) তুলোগাছের ওপর পরীক্ষা চালিয়ে প্রমাণ করেন যে, উদ্ভিদদেহে ফ্লোয়েম কলার মাধ্যমে খাদ্যের নিম্নমুখী পরিবহণ ঘটে। খাদ্যের এই পরিবহণ প্রধানত ফ্লোয়েম কলার সীভনল উপাদানের মাধ্যমে ঘটে।

ফ্লোয়েম কলার মাধ্যমে খাদ্যের পরিবহণ পদ্ধতি –

• পাতায় উৎপন্ন শর্করাজাতীয় খাদ্য জলে দ্রবীভূত অবস্থায় ব্যাপন পদ্ধতিতে ফ্লোয়েম কলায় পৌঁছায়।
• জলে দ্রবীভূত খাদ্যবস্তুগুলি দলবদ্ধভাবে উদ্ভিদের বিভিন্ন অঙ্গে পরিবাহিত হয়।
• রসস্ফীতিজনিত চাপ খাদ্য পরিবহণের কাজে সাহায্য করে।
• সীভনলগুলি পরস্পর খাড়াভাবে অবস্থান করে একটি অবিচ্ছিন্ন নলাকার গঠন তৈরি করে। সীভনলের সীভপ্লেটের মাধ্যমে তরল খাদ্যবস্তু সহজেই ব্যাপনক্রিয়ায় বাহিত হয়।
• সীভনল থেকে খাদ্যরস পার্শ্বীয় কূপের মাধ্যমে সঙ্গীকোশে এবং সঙ্গীকোশ থেকে পার্শ্বীয় কূপের মাধ্যমে ফ্লোয়েম প্যারেনকাইমা কোশে প্রবেশ করে।
• প্যারেনকাইমা কোশ থেকে খাদ্যরস উদ্ভিদদেহের অন্যান্য কোশে ছড়িয়ে পড়ে।
• প্রকৃত অর্থে উদ্ভিদদেহে খাদ্যবস্তুর নিম্নমুখী, পার্শ্বমুখী এবং ঊর্ধ্বমুখী পরিবহণ ঘটে।

এই আর্টিকলে আমরা নবম শ্রেণীর জীবন বিজ্ঞানের তৃতীয় অধ্যায় ‘জৈবনিক প্রক্রিয়া’ -এর উপবিভাগ ‘উদ্ভিদ শারীরবিদ্যা’ -এর অন্তর্গত ‘জল, খনিজ পদার্থ, খাদ্য ও গ্যাসের পরিবহণ’ অংশের রচনাধর্মী প্রশ্ন ও উত্তর নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নগুলো নবম শ্রেণীর পরীক্ষা এবং যারা ভবিষ্যতে বিভিন্ন প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার প্রস্তুতি নেবেন, তাদের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

আশা করি, আর্টিকেলটি আপনাদের উপকারে আসবে। যদি কোনো প্রশ্ন বা জিজ্ঞাসা থাকে, তবে আমাদের টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন; আমরা উত্তর দেওয়ার যথাসাধ্য চেষ্টা করবো। এছাড়া, লেখাটি প্রয়োজনীয় মনে হলে আপনার বন্ধু বা সহপাঠীদের সাথে শেয়ার করতে ভুলবেন না। ধন্যবাদ।